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Studio: La perdita naturale di piede muscles nelle similarità delle azioni dei roditori con atrofia del muscolo scheletrico

La nuova comprensione su come la perdita naturale di muscoli del piede si è presentata in roditori ed in altre specie durante la loro evoluzione è stata pubblicata oggi nel eLife del giornale di aperto Access.

Lo studio suggerisce la perdita naturale di muscolo in specie quali i roditori, i cavalli ed i cervi, che hanno ricostruito i loro piedi sopra molti milioni di anni, similarità delle azioni con atrofia del muscolo scheletrico - una circostanza che comprende lo spreco via del muscolo e tipicamente è considerata una risposta patologica alla ferita o alla malattia. Questi risultati sfidano i presupposti supportati che la morte programmata delle cellule è il driver chiave dietro perdita inerente allo sviluppo del tessuto.

I muscoli dentro le nostre mani gestiscono i movimenti precisi della barretta di un pianista di concerto. Questi ed i simili muscoli intrinsechi nei piedi, egualmente permettono che alcuni animali scalino afferrando e manovrando attraverso gli alberi e le boccole con l'agilità notevole.

Col passare del tempo, la selezione naturale ha alterato il modo movimento di alcune specie in modo che molte più non afferrassero gli oggetti con le loro mani e piedi. Invece, le ossa connesse con questi arti sono diventato sproporzionatamente lungamente per aumentare l'andatura corrente e per permettere che alcune specie saltino.

Abbiamo voluto scoprire che cosa è sembrato sopra molti milioni di anni di evoluzione eliminare i muscoli intrinsechi del piede. Non riescono a formarsi negli embrioni delle specie dove questi muscoli sono assenti in adulti? O fanno cominciano lungo un percorso tipico dello sviluppo che è deragliato in moda da perderli essi prima che l'animale sia completamente maturo?„

MAI Tran

Tran è l'autore principale e un dottorando nel laboratorio del bottaio senior di Kimberly autore, università di California, San Diego, Stati Uniti.

Per rispondere a queste domande, Tran ed il suo gruppo hanno studiato il poco topo delle piramidi egiziano, il jaculus di Jaculus, un roditore che funziona e salta attraverso i deserti scarsamente vegetati dell'Africa e dell'Asia sui piedi posteriori sproporzionatamente lunghi. Questi arti mancano di tutti i muscoli intrinsechi del piede ed invece hanno legamenti robusti simili a quelli trovati in cavalli ed in cervi.

Studiando questi animali e confrontandoli ai mouse strettamente connessi del laboratorio, il gruppo ha trovato che sebbene gli adulti non avessero muscoli nei loro piedi, la loro prole sviluppa i muscoli che scompaiono rapido presto dopo la nascita.

“È già che un eccesso di celle si forma in molte posizioni durante lo sviluppo animale, quale la tessitura fra le barrette e dita del piede, che si eliminano tramite un trattamento della morte geneticamente programmata delle cellule,„ Tran conosciuto spiega. “Ma non abbiamo veduto prova di alcun meccanismo conosciuto della morte delle cellule nei muscoli del piede di topo delle piramidi.„

Studiando questo ulteriore, i ricercatori hanno trovato che le celle nei muscoli del piede smontano la schiera ordinata delle proteine che sono responsabili della contrazione del muscolo scheletrico ed aumentano l'espressione dei geni che degradano queste proteine di muscolo durante l'atrofia del muscolo scheletrico.

“Questa era una scoperta sorprendente, perché l'atrofia del muscolo è considerata una risposta patologica al digiuno, alla lesione del nervo, o all'immobilità che diminuisce la dimensione ma non il numero delle celle di muscolo in esseri umani e mouse,„ dice il bottaio senior di Kimberly autore, l'assistente universitario della cella e la biologia dello sviluppo all'università di California, San Diego. “Le caratteristiche di atrofia del muscolo non sono tipiche dello sviluppo “normale„ del muscolo scheletrico.„

Il bottaio aggiunge che questa osservazione inattesa dimostra come lo sviluppo normale di fondo e la malattia di trattamenti biologici sono collegati di precedentemente ha pensato. “Più ulteriormente studia negli organismi non tradizionali può contribuire a migliorare la nostra comprensione dei meccanismi in questione nella ricostruzione inerente allo sviluppo e dei trattamenti biologici connessi tipicamente con la malattia condiziona,„ lei conclude.

Source:
Journal reference:

Tran, M. P. et al. (2019) Evolutionary loss of foot muscle during development with characteristics of atrophy and no evidence of cell death. eLife. doi.org/10.7554/eLife.50645.